พื้นผิวอัจฉริยะด้วยนาโนเทคโนโลยี
Smart Surfaces with Nanotechnology
Keywords:
การทำความสะอาดตัวเอง , เทคโนโลยีขั้นสูงระดับนาโนเมตร , มุมสัมผัส , การเปียกผิวAbstract
บทความนี้อธิบายหลักการของพื้นผิวที่สามารถทำความสะอาดตัวเองได้ซึ่งเกิดจากการสังเกตพฤติกรรมทางธรรมชาติของใบพืชบางประเภทเช่นใบบัวและการค้นพบปรากฏการณ์ดอกบัว (lotus effect) ต่อมานำมาซึ่งการค้นคว้าวิจัยและสร้างผลิตภัณฑ์มากมายที่อำนวยความสะดวกให้กับมนุษย์โดยใช้หลักการความไม่ชอบน้ำยิ่งยวด (superhydrophobic) และหลักการความชอบน้ำยิ่งยวด (superhydrophilic) ประกอบกับหลักการเกี่ยวกับความขรุขระของพื้นผิวในระดับไมโครเมตรและนาโนเมตร เนื้อหาในบทความนี้ได้มีการกล่าวถึงประวัติความเป็นมาโดยย่อรวมถึงแนวคิดของนักวิทยาศาสตร์ ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง เทคโนโลยีวัสดุขั้นสูงระดับนาโนเมตร และตัวอย่างผลิตภัณฑ์ทางการค้าที่สำคัญที่ใช้เทคโนโลยีพื้นผิวฉลาดนี้ This review article discussed the basic principles of self-cleaning surfaces which emerged from the observation of natural leaves such as lotus and later the discovery of the lotus effect. This led to a number of researches and commercial products available on market these days which make human life so comfortable. The principles were based on superhydrophobic and superhydrophilic effect as well as the roughness of surfaces at miro/nanometer length scale. The contents of this article include brief history, basic theories, advanced technology at nano-scale levels and the examples of commercially important products which adopted this smart surface technology.References
Ammerlaan, J., McCurdy, R.J. and Hurst, S.J. (2000). Process from the production of photocatalytic coatings on substrates. World patent 00/75087.
Barthlott, W. and Neinhuis, C. (1997). Purity of the scared lotus or escape from contamination in biological surfaces. Planta, 202, 1-8.
Blossey, R. (2003). Self-cleaning surfaces-virtual realities. Nature materials, 2, 301-306.
Cassie, A.B.D. and Baxter, S. (1944). Wettability of porous surface. Transations of the Faraday Society, 40, 546-551.
Darhuber, A., Trojan, S.M. and Miler, S. (2000). Morphology of liquid microstructure on chemically patterned surfaces. Journal of Applied Physics, 87, 7768-7775.
Dupont-Teflon Industrial. (2008) Oustanding Properties. http://www2.dupont.com/Teflon_Industrial/en_US/products/selection_guides/properties. html (Jan, 2010)
Feng X.J., Feng L, Jin M.H. and Zhai J. (2004). Reversible super-hydrophobicity to super-hydrophilicity transition of aligned ZnO nanorod films. Journal of the American Ceramic Society, 126, 62-63.
Forbes, P. (2008). Self-Cleaning Materials: Lotus leafinspired nanotechnology, Scientific American Magazine.
Greenberg, C.B., (2000). Photocatalytically-activated self-cleaning article and method of making. World patent 98/41480.
Herminghaus, S. (2000). Roughness-induced nonwetting. Europhysics Letters, 52, 165-170.